﻿#include"Tree.h"
#include"Queue.h"

//前序遍历:根->左->右（前根遍历）
void PreOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	printf("%c ", root->data);
	PreOrder(root->left);
	PreOrder(root->rigth);
}

//中序遍历:左->根->右（中根遍历）
void InOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	InOrder(root->left);
	printf("%c ", root->data);
	InOrder(root->rigth);
}

//后序遍历:左->右->根（后根遍历）
void PostOrder(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	PostOrder(root->left);
	PostOrder(root->rigth);
	printf("%c ", root->data);
}

// ⼆叉树结点个数:1(根结点个数)+左子树结点个数+右子树结点个数
int BinaryTreeSize(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}

	return 1 + BinaryTreeSize(root->left) + BinaryTreeSize(root->rigth);
}

// ⼆叉树叶⼦结点个数:左子树叶子结点个数+右子树结点个数
//当结点的左右孩子节点都为NULL时就为叶子结点
int BinaryTreeLeafSize(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (root->left == NULL && root->rigth == NULL)
	{
		return 1;
	}
	return BinaryTreeLeafSize(root->rigth) + BinaryTreeLeafSize(root->left);

}

// ⼆叉树第k层结点个数：当k==1时当前层数左右子树结点个数之和
//每调用一次函数，k--;当k==1时，就返回1
int BinaryTreeLevelKSize(BTNode* root, int k)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	if (k == 1)
	{
		return 1;
	}
	return BinaryTreeLevelKSize(root->left, k - 1) + BinaryTreeLevelKSize(root->rigth, k - 1);
}

//⼆叉树的深度/⾼度:根结点层次+左右子树中最大的层次
int BinaryTreeDepth(BTNode* root)
{
	if (root == NULL)
	{
		return 0;
	}
	int leftdep = BinaryTreeDepth(root->left);
	int rigthdep = BinaryTreeDepth(root->rigth);
	return 1 + (leftdep > rigthdep ? leftdep : rigthdep);
}

// ⼆叉树查找值为x的结点:先遍历左子树，如果找到了就直接返回，否则就遍历右子树
//当树中有重复值时，就返回第一个结点
BTNode* BinaryTreeFind(BTNode* root, BTDataType x)
{
	if (root == NULL)
	{
		return;
	}
	if (root->data == x)
	{
		return root;
	}
	BTNode* leftfind = BinaryTreeFind(root->left, x);
	if (leftfind)
	{
		return root->left;
	}
	BTNode* rigthfind = BinaryTreeFind(root->rigth, x);
	if (rigthfind)
	{
		return root->rigth;
	}
}

// ⼆叉树销毁:这里用后序遍历，因为要将连同根结点一起销毁，所以用二级指针
void BinaryTreeDestory(BTNode** root)
{
	if ((*root) == NULL)
	{
		return;
	}
	BinaryTreeDestory((&(*root)->left));
	BinaryTreeDestory((&(*root)->rigth));
	free(*root);
	*root = NULL;
}

//层序遍历：这里要用到队列，通过队列将二叉树中的结点一个一个拿出来排序
/*
思路：
	根结点入队列，再出队列，然后判断根结点是否有左右结点，将左右结点入队
	循环上述步骤直到队列为空（结束条件）
	
*/
void LevelOrder(BTNode* root)
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);//初始化
	QPushBack(&q, root);
	while (!QueueEmpty(&q))//队列不为空
	{
		BTNode* top = QueueFront(&q);//取队头
		QPopFront(&q);//出队列
		printf("%c ", top->data);
		if (top->left)
		{
			QPushBack(&q, top->left);
		}
		if (top->rigth)
		{
			QPushBack(&q, top->rigth);
		}
	}
	QueueDestroy(&q);//销毁（有借有还）
}

//判断二叉树是否为完全二叉树
/*
	思路：
	使用队列的数据结构
	将根结点入队列，再出队列
	然后将根结点的左右孩子结点入队列，当入队列的结点为空的时候就结束循环
	第一次循环结束后，队列中可能还会有元素，所以需要进行第二次循环
	完全二叉树：
		第二次循环中队列剩下所有结点都为空
	非完全二叉树：
	第二次循环中队列剩下结点有不为空
		第二次循环中当出现结点不为空就结束循环
*/
bool BinaryTreeComplete(BTNode* root)
{
	Queue q;
	QueueInit(&q);
	QPushBack(&q, root);//入队列
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* top = QueueFront(&q);
		QPopFront(&q);//出队列
		if (top==NULL)
		{
			break;
		}
		QPushBack(&q, top->left);
		QPushBack(&q, top->rigth);
	}
	while (!QueueEmpty(&q))
	{
		BTNode* top = QueueFront(&q);
		QPopFront(&q);//出队列
		if (top != NULL)
		{
			QueueDestroy(&q);//销毁
			return false;
		}

	}
	QueueDestroy(&q);
	return true;
}
